Регуляція у рослин донорно-акцепторних відносин в сиcтемі "депо асимілятів-ріст" у процесі проростання - Автореферат

ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ РОСЛИН І ГЕНЕТИКИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукЗначно менше уваги приділяється регуляції донорно-акцепторних відносин в системі “депо асимілятів - ріст” при проростанні насіння або бульб, хоча всі процеси переходу від спокою до активного росту, а також повязаний з цим короткий період гетеротрофного живлення можуть бути розглянуті в межах цієї концепції [Мокроносов, 1981]. Відомо, що світло змінює програму розвитку рослин - скотоморфогенез (ріст в темряві) і фотоморфогенез (ріст на світлі) характеризуються відмінностями у швидкості і тривалості росту окремих органів проростка [Головацкая, Карначук, 2007], що суттєво змінює атрагувальний потенціал органів і швидкість відтоку асимілятів з сімядолей та інших органів запасу. Таким чином, важливим теоретичним аспектом вивчення функціонування системи “депо асимілятів - ріст ”є порівняння ефектів дії гібереліну і різних груп ретардантів на світлі та в темряві як чинників, що протилежно діють на ростові процеси, а отже, і на атрагувальний потенціал акцептора. Роботу виконано в рамках науково-дослідних тем кафедри біології Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського «Фізіологічні основи регуляції продуктивності сільськогосподарських культур за допомогою ретардантів і етиленпродуцентів» (номер державної реєстрації №0100U005527, 2005-2007 рр.); «Фізіолого-біохімічні основи застосування синтетичних регуляторів росту з антигібереліновим механізмом дії в рослинництві» (номер державної реєстрації №0108U001066, 2008-2010 рр.), тематики природничо-географічного факультету Вінницького державного педагогічного університету ім. Дослідити зміни в полісахаридному комплексі клітинних стінок сімядолей за умов ското-і фотоморфогенезу при різному напруженні донорно-акцепторних відносин в системі «депо асимілятів - ріст».У першому розділі роботи - огляді літератури - узагальнено відомості про основні класи ретардантів та механізми їх дії, надходження, пересування та метаболізм антигіберелінових препаратів в рослинах, особливості ското-і фотоморфогенезу як гіберелінзалежних процесів. Експериментальну частину роботи виконано в лабораторії фізіології та біохімії рослин Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського та у відділі фізіології та екології фотосинтезу Інституту фізіології рослин та генетики НАН України. В умовах лабораторного досліду пророщували насіння гарбуза і соняшника, бульби картоплі та топінамбура після обробки гібереліном та ретардантами. Насіння гарбуза сорту Мозоліївський 15 замочували у розчинах препаратів (ГК3 - 150 мг/л та хлормекватхлорид - 0,25%-ний розчин) протягом доби, а потім висаджували у кювети з вологим піском. Бульби картоплі середньораннього сорту Поляна, близькі за масою, на початку виходу із стану спокою (наприкінці лютого) обробляли до повного змочування 0,05%-ним розчином паклобутразолу, 0,5%-ним розчином декстрелу, 1,0 %-ним розчином хлормекватхлориду або розчином гібереліну (ГК3, 150 мг/л).У варіанті з гібереліном відмічалося зменшення, а у варіантах з паклобутразолом збільшення лінійних розмірів основних тканин паростка - первинної кори і серцевини, за рахунок яких, в основному, і відбувалися відповідні зміни товщини паростків. Зокрема, за умов фотоморфогенезу обєм клітин паренхіми первинної кори становив у варіанті з ГК3 63,6±4,4, в контролі - 120,2±10,7, у варіанті з паклобутразолом - 97,9±5,3 тис. мкм3; за умов скотоморфогенезу, відповідно, 201,5±10,9, 253,1±13,2 і 198,1±2,6 тис. мкм3. При цьому у варіанті з ГК3 відбувалося видовження і потоншення клітин у порівнянні з контролем і варіантом із паклобутразолом, що, з одного боку, засвідчує типову стимуляцію фази розтягування клітини за дії гормону. При цьому обєм цих клітин, на відміну від анатомічної будови паростків картоплі, у варіантах із застосуванням ретардантів був меншим, ніж у варіанті із гібереліном. В темряві за дії цього фітогормону формувалися дрібні амілопласти в окремих клітинах паренхіми первинної кори і серцевини паростку, кількість і розміри яких суттєво поступалися контролю і варіанту з паклобутразолом.Модифікація регуляторних звязків у донорно-акцепторній системі “депо асимілятів-ріст» на початку розвитку проростків як з насіння, так і з бульб за допомогою екзогенного гібереліну і ретардантів призводить до змін морфогенезу і швидкості росту, що відбивається на інтенсивності використання резервних сполук, дихання та фотосинтезу при переході до автотрофного живлення. У темряві та при застосуванні гібереліну посилюється запит на резервні речовини, тоді як на світлі та за обробки ретардантами акцепторна активність проростків зменшується.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ